Определите простейшую формулу соединения калия с марганцем и кислородом, если массовые доли элементов в этом веществе составляют соответственно 24, 7, 34, 8 и 40, 5%

Дано: щ (K) =24,7%; щ (Mn) =34,8%; щ (O) =40,5%.

Найти: формулу соединения.

Решение: для расчетов выбираем массу соединения, равную 100 г, т. е. m=100 г. Массы калия, марганца и кислорода составят:

m (К) = m щ (К) — m (К) = 100 * 0,247= 24,7 г;

m (Mn) = m щ (Mn) — m (Mn) =100 * 0,348=34,8 г;

m (O) = m щ (O) — m (O) = 100 * 0,405 = 40,5 г.

Определяем количества веществ атомных калия, марганца и кислорода:

н (К)= m (К)/ М (К) = 24,7/39= 0,63 моль н (Mn)= m (Mn)/ М (Mn) = 34,8/ 55 = 0,63 моль н (O)= m (O)/ М (O) = 40,5/16 = 2,5 моль Находим отношение количеств веществ:

н (К)= н (К): н (Mn): н (O) = 0,63: 0,63: 2,5.

Разделив правую часть равенства на меньшее число (0,63) получим:

н (К)= н (К): н (Mn): н (O) = 1: 1: 4.

Следовательно, простейшая формула соединения KMnO₄.

При сгорании 1,3 г вещества образовалось 4,4 г оксида углерода (IV) и 0,9 г воды. Найти молекулярную формулу вещества, если его плотность по водороду равна 39.

Дано: m (в-ва) =1,3 г; m (СО₂)=4,4 г; m (Н₂О)=0,9 г; Д_Н2 =39.

Найти: формулу вещества.

Решение: Предположим, что искомое вещество содержит углерод, водород и кислород, т.к. при его сгорании образовались СО₂ и Н₂О. Тогда необходимо найти количества веществ СО₂ и Н₂О, чтобы определить количества веществ атомарных углерода, водорода и кислорода.

н (СО₂) = m (СО₂)/ М (СО₂) = 4,4/44 = 0,1 моль;

н (Н₂О) = m (Н₂О)/ М (Н₂О) = 0,9/18 = 0,05 моль.

Определяем количества веществ атомарных углерода и водорода:

н (Н)= 2*н (Н₂О);

н (Н)= 2 * 0,05 = 0,1 моль.

Следовательно, массы углерода и водорода будут равны:

m© = н (С) * М© = 0,1* 12 = 1,2 г;

m (Н) = н (Н) * М (Н) = 0,1* 1 =0,1 г.

Определяем качественный состав вещества:

m (в-ва) = m© + m (Н) = 1,2 + 0,1 = 1,3 г.

Следовательно, вещество состоит только из углерода и водорода (см. условие задачи). Определим теперь его молекулярную массу, исходя из данной в условии задачи плотности вещества по водороду.

М (в-ва) = 2 * Д_Н2 = 2 * 39 = 78 г/моль.

Примем число атомов углерода (или водорода) за «х», тогда, умножив «х» на атомные массы углерода и водорода и приравняв эту сумму молекулярной массе вещества. Молярный объем газов. Законы идеальных газов. Объемная доля. Молярный объем газа равен отношению объема газа к количеству вещества этого газа, т. е.

V_m= V (X)/ н (x),.

где V_m — молярный объем газа — постоянная величина для любого газа при данных условиях; V (X) — объем газа Х; н (x) — количество вещества газа Х. Молярный объем газов при нормальных условиях (нормальном давлении р_н= 101 325 Па? 101,3 кПа и температуре Тн= 273,15 К? 273 К) составляет V_m= 22,4 л/моль.

Состав газовых смесей часто выражают при помощи объемной доли — отношения объема данного компонента к общему объему системы, т. е.

ц (Х) = V (X)/V.

где ц (Х) — объемная доля компонента Х; V (X) — объем компонента Х; V — объем системы. Объемная доля — безразмерная величина, её выражают в долях от единицы или в процентах.